JP2000307326A - アクティブ多重ビームアンテナ - Google Patents
アクティブ多重ビームアンテナInfo
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- JP2000307326A JP2000307326A JP2000047040A JP2000047040A JP2000307326A JP 2000307326 A JP2000307326 A JP 2000307326A JP 2000047040 A JP2000047040 A JP 2000047040A JP 2000047040 A JP2000047040 A JP 2000047040A JP 2000307326 A JP2000307326 A JP 2000307326A
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- array
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- feed array
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- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/0006—Particular feeding systems
- H01Q21/0018—Space- fed arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
- H01Q25/007—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns using two or more primary active elements in the focal region of a focusing device
- H01Q25/008—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns using two or more primary active elements in the focal region of a focusing device lens fed multibeam arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
- H01Q3/44—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the electric or magnetic characteristics of reflecting, refracting, or diffracting devices associated with the radiating element
- H01Q3/46—Active lenses or reflecting arrays
Landscapes
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】アクティブ多重ビームアンテナの全増幅器を同
一とし、設計及び製造作業を単純化する。 【解決手段】複数のアンテナ素子を有するフィード・ア
レイ１１はRFエネルギーを提供する。マイクロ波レンズ
１３はフィード・アレイ１１の近傍に配置され、フィー
ド・アレイ１１から発するRFエネルギーを弱く集束す
る。増幅器アレイ２０またはグリッド増幅器は、マイク
ロ波レンズ１３を隔ててフィード・アレイ１１の反対側
に配置される。フィード・アレイ１１は、マイクロ波レ
ンズ１３を通して増幅器アレイ２０またはグリッド増幅
器を照らす。弱く集束したRF信号は伝播方向を変えずに
増幅され、遠いフィールドにおいて強力な多重ビームを
形づくる。
一とし、設計及び製造作業を単純化する。 【解決手段】複数のアンテナ素子を有するフィード・ア
レイ１１はRFエネルギーを提供する。マイクロ波レンズ
１３はフィード・アレイ１１の近傍に配置され、フィー
ド・アレイ１１から発するRFエネルギーを弱く集束す
る。増幅器アレイ２０またはグリッド増幅器は、マイク
ロ波レンズ１３を隔ててフィード・アレイ１１の反対側
に配置される。フィード・アレイ１１は、マイクロ波レ
ンズ１３を通して増幅器アレイ２０またはグリッド増幅
器を照らす。弱く集束したRF信号は伝播方向を変えずに
増幅され、遠いフィールドにおいて強力な多重ビームを
形づくる。
Description
【０００１】
【背景技術】発明は多重ビームアンテナに関し、より具
体的には改良されたアクティブ多重ビームアンテナに関
する。既知のアクティブ多重ビームアンテナは、アクテ
ィブ・レンズおよびフィード・アレイを含む。アクティ
ブ・レンズは、複数の増幅器ユニットを使用して組立て
られる。各々の増幅器ユニットは、モノリシックマイク
ロ波集積回路（MMIC）増幅器、不等長RF伝送線および２
つのRF放熱器を含む。アクティブ・レンズは、増幅とRF
信号のコリメーション(collimation)の２つの機能を提
供する。
体的には改良されたアクティブ多重ビームアンテナに関
する。既知のアクティブ多重ビームアンテナは、アクテ
ィブ・レンズおよびフィード・アレイを含む。アクティ
ブ・レンズは、複数の増幅器ユニットを使用して組立て
られる。各々の増幅器ユニットは、モノリシックマイク
ロ波集積回路（MMIC）増幅器、不等長RF伝送線および２
つのRF放熱器を含む。アクティブ・レンズは、増幅とRF
信号のコリメーション(collimation)の２つの機能を提
供する。
【０００２】しかし、全ての増幅器ユニットが、同一で
あるというわけではない。従って、異なるセットの増幅
器ユニットの設計、製造が必要とされる。3000個の増幅
器ユニットを含む代表的なアクティブ多重ビームアンテ
ナについて見ると、これは600個程度の異なる増幅器ユ
ニットの設計を要することを意味する。さらに、各々の
増幅器ユニット（3000）は、適切な場所に配置される必
要がある。これは、労働集約的な作業である。
あるというわけではない。従って、異なるセットの増幅
器ユニットの設計、製造が必要とされる。3000個の増幅
器ユニットを含む代表的なアクティブ多重ビームアンテ
ナについて見ると、これは600個程度の異なる増幅器ユ
ニットの設計を要することを意味する。さらに、各々の
増幅器ユニット（3000）は、適切な場所に配置される必
要がある。これは、労働集約的な作業である。
【０００３】したがって、本発明の目的は、従来のアク
ティブ多重ビームアンテナの限界を克服する改良された
アクティブ多重ビームアンテナを提供することである。
ティブ多重ビームアンテナの限界を克服する改良された
アクティブ多重ビームアンテナを提供することである。
【０００４】
【発明の概要】本発明は、複数のほぼ同一の増幅器から
成る増幅器アレイまたはグリッド増幅器から成るアクテ
ィブ多重ビームアンテナを提供する。アクティブ多重ビ
ームアンテナは 複数のアンテナ素子から成る１つのフ
ィード・アレイから成る。マイクロ波レンズはフィード
・アレイに隣接配置され、フィード・アレイから発する
RFエネルギーを弱く集束する。増幅器アレイまたはグリ
ッド増幅器は、フィード・アレイに対しマイクロ波レン
ズの反対側に配置される。フィード・アレイは、マイク
ロ波レンズを通して増幅器アレイまたはグリッド増幅器
を照らす。弱く集束された複数のRF信号は各々の伝播方
向を変えずに増幅され、遠いフィールドで強力な多重ビ
ームを形成する。
成る増幅器アレイまたはグリッド増幅器から成るアクテ
ィブ多重ビームアンテナを提供する。アクティブ多重ビ
ームアンテナは 複数のアンテナ素子から成る１つのフ
ィード・アレイから成る。マイクロ波レンズはフィード
・アレイに隣接配置され、フィード・アレイから発する
RFエネルギーを弱く集束する。増幅器アレイまたはグリ
ッド増幅器は、フィード・アレイに対しマイクロ波レン
ズの反対側に配置される。フィード・アレイは、マイク
ロ波レンズを通して増幅器アレイまたはグリッド増幅器
を照らす。弱く集束された複数のRF信号は各々の伝播方
向を変えずに増幅され、遠いフィールドで強力な多重ビ
ームを形成する。
【０００５】
【実施例の詳細な説明】本発明の種々の特徴および利点
は、同じ参照番号が同じ構造部材を標示する添付図面を
参照する以下の詳細な説明をによって、より容易に理解
され得る。図面を参照すると、図１は、本発明の原理に
従った典型的なアクティブ多重ビームアンテナ10の第１
の実施例を示す。この第１の典型的なアクティブ多重ビ
ームアンテナ10は、複数のアンテナ素子12から成るフィ
ード・アレイ11を含んでいる。フィード・アレイ11は、
マイクロ波レンズ13の一方の側に配置され、マイクロ波
レンズ13を、各々のアンテナ素子12により発せられるRF
/マイクロ波エネルギーで照らす。増幅器アレイ20は、
マイクロ波レンズ13を隔ててフィード・アレイ11と反対
の側に配置される。増幅器アレイ20は、複数の増幅器ユ
ニット21から成る。各々の増幅器ユニット21は、入出力
RF射体(radiator)22、23の間に連結されたMMIC増幅器22
を含む。
は、同じ参照番号が同じ構造部材を標示する添付図面を
参照する以下の詳細な説明をによって、より容易に理解
され得る。図面を参照すると、図１は、本発明の原理に
従った典型的なアクティブ多重ビームアンテナ10の第１
の実施例を示す。この第１の典型的なアクティブ多重ビ
ームアンテナ10は、複数のアンテナ素子12から成るフィ
ード・アレイ11を含んでいる。フィード・アレイ11は、
マイクロ波レンズ13の一方の側に配置され、マイクロ波
レンズ13を、各々のアンテナ素子12により発せられるRF
/マイクロ波エネルギーで照らす。増幅器アレイ20は、
マイクロ波レンズ13を隔ててフィード・アレイ11と反対
の側に配置される。増幅器アレイ20は、複数の増幅器ユ
ニット21から成る。各々の増幅器ユニット21は、入出力
RF射体(radiator)22、23の間に連結されたMMIC増幅器22
を含む。
【０００６】フィード・アレイ11およびマイクロ波レン
ズ13は、フィード・アレイ11の各々のアンテナ素子12か
ら発し、異なる方向（S1、S2、S3）に弱くコリメーショ
ンされたRF信号を提供する。例えば、参照符H2が付与さ
れたアンテナ素子11から発せられるRF信号はS2の方向に
放射される等が挙げられる。増幅器アレイ20内の全ての
増幅器22は同一であり、レンズ13の前に配置される。従
って、弱く集束したRF信号は、各々の伝播方向を変える
ことなく増幅器22により増幅される。これは、遠いフィ
ールドで強力な多重ビームを形成する。
ズ13は、フィード・アレイ11の各々のアンテナ素子12か
ら発し、異なる方向（S1、S2、S3）に弱くコリメーショ
ンされたRF信号を提供する。例えば、参照符H2が付与さ
れたアンテナ素子11から発せられるRF信号はS2の方向に
放射される等が挙げられる。増幅器アレイ20内の全ての
増幅器22は同一であり、レンズ13の前に配置される。従
って、弱く集束したRF信号は、各々の伝播方向を変える
ことなく増幅器22により増幅される。これは、遠いフィ
ールドで強力な多重ビームを形成する。
【０００７】図２は、本発明の原理に従った典型的なア
クティブ多重ビームアンテナ10の第２の実施例を示す。
第２の典型的なアクティブ多重ビームアンテナ10は、複
数のアンテナ素子12から成るフィード・アレイ11を含ん
でいる。フィード・アレイ11は、マイクロ波レンズ13の
一方の側に配置されて、各々のアンテナ素子12により発
せられるRF/マイクロ波エネルギーにより、そのマイク
ロ波レンズ13を照らす。
クティブ多重ビームアンテナ10の第２の実施例を示す。
第２の典型的なアクティブ多重ビームアンテナ10は、複
数のアンテナ素子12から成るフィード・アレイ11を含ん
でいる。フィード・アレイ11は、マイクロ波レンズ13の
一方の側に配置されて、各々のアンテナ素子12により発
せられるRF/マイクロ波エネルギーにより、そのマイク
ロ波レンズ13を照らす。
【０００８】第２の実施例において、増幅器アレイ20
は、複数の実質的に同一の増幅器22から成るグリッド増
幅器30に置換されている。グリッド増幅器30は、マイク
ロ波レンズ13を隔ててフィード・アレイ11の反対側に配
置される。グリッド増幅器30は、例えばエム．キム氏他
が1983年10月のIEEE 会報のマイクロ波理論テクノロジ
ー、第41巻1762頁から1771頁までに記載（IEEE Trans.
Microwave Theory Tech., vol.41, pp.1762-1771）の
「100の要素を有するHBTグリッド増幅器（A 100-Elemen
t HBT Grid Amplifier）」という論文に開示した増幅器
と類似したものでもよい。
は、複数の実質的に同一の増幅器22から成るグリッド増
幅器30に置換されている。グリッド増幅器30は、マイク
ロ波レンズ13を隔ててフィード・アレイ11の反対側に配
置される。グリッド増幅器30は、例えばエム．キム氏他
が1983年10月のIEEE 会報のマイクロ波理論テクノロジ
ー、第41巻1762頁から1771頁までに記載（IEEE Trans.
Microwave Theory Tech., vol.41, pp.1762-1771）の
「100の要素を有するHBTグリッド増幅器（A 100-Elemen
t HBT Grid Amplifier）」という論文に開示した増幅器
と類似したものでもよい。
【０００９】この場合もフィード・アレイ11およびマイ
クロ波レンズ13は異なる方向に弱くコリメーションした
RF信号を提供する。グリッド増幅器30内の全て増幅器
は、レンズ13の前に配置される。したがって、弱く集束
したRF信号は各々の伝播方向を変えることなくグリッド
増幅器30により増幅され、遠いフィールドにおいて強力
な多重ビームを形づくる。
クロ波レンズ13は異なる方向に弱くコリメーションした
RF信号を提供する。グリッド増幅器30内の全て増幅器
は、レンズ13の前に配置される。したがって、弱く集束
したRF信号は各々の伝播方向を変えることなくグリッド
増幅器30により増幅され、遠いフィールドにおいて強力
な多重ビームを形づくる。
【００１０】本発明の利点は、その簡略な構造にある。
本アンテナ10では、RFエネルギーのコリメーションはRF
/マイクロ波レンズ12によりなされる。さらに、全増幅
器ユニット（3000）は同一である。多様な実施例のため
のアクティブ多重ビームアンテナ10の設計および製造作
業は、従来のアンテナに要求される設計及び製作作業と
比べて単純化される。さらに、例えば通常の増幅器ユニ
ットをグリッド増幅器30として用いることが可能であ
る。これは、全増幅器ユニットが同一であるがためにグ
リッド増幅器30が印刷技術により大量生産が可能とな
り、それ故アクティブ多重ビームアンテナ10の構造を更
に単純化する。
本アンテナ10では、RFエネルギーのコリメーションはRF
/マイクロ波レンズ12によりなされる。さらに、全増幅
器ユニット（3000）は同一である。多様な実施例のため
のアクティブ多重ビームアンテナ10の設計および製造作
業は、従来のアンテナに要求される設計及び製作作業と
比べて単純化される。さらに、例えば通常の増幅器ユニ
ットをグリッド増幅器30として用いることが可能であ
る。これは、全増幅器ユニットが同一であるがためにグ
リッド増幅器30が印刷技術により大量生産が可能とな
り、それ故アクティブ多重ビームアンテナ10の構造を更
に単純化する。
【００１１】このように、改良されたアクティブ多重ビ
ームアンテナは開示された。上記記載の実施例は、本発
明の原理の応用例を示す多数の特別な実施例の単なる例
示に過ぎないと理解されるべきである。明らかに、数あ
る他の組み合わせは、本発明の範囲を逸脱することなく
当業者によって容易に工夫可能である。
ームアンテナは開示された。上記記載の実施例は、本発
明の原理の応用例を示す多数の特別な実施例の単なる例
示に過ぎないと理解されるべきである。明らかに、数あ
る他の組み合わせは、本発明の範囲を逸脱することなく
当業者によって容易に工夫可能である。
【図1】 本発明の原理に従った典型的なアクティブ多
重ビームアンテナの第１の実施例を示す。
重ビームアンテナの第１の実施例を示す。
【図2】 本発明の原理に従った典型的なアクティブ多
重ビームアンテナの第２の実施例を示す。
重ビームアンテナの第２の実施例を示す。
１１ フィード・アレイ １３ マイクロ波レンズ ２０ 増幅器アレイ ３０ グリッド増幅器
Claims (8)
- 【請求項１】 複数のアンテナ素子から成るフィード・
アレイと、 前記フィード・アレイの近傍に配置され、フィード・ア
レイから発するRFエネルギーを弱く集束するマイクロ波
レンズと、 前記マイクロ波レンズを隔てて複数の実質同一の増幅器
から成る前記フィード・アレイの反対側に配置されてい
る増幅器アレイとからなることを特徴とするアクティブ
多重ビームアンテナ。 - 【請求項２】 前記増幅器アレイが複数の実質同一の増
幅器ユニットからなることを特徴とする請求項１に記載
のシステム。 - 【請求項３】 各増幅器ユニットが、入出力RF射体間に
連結されたMMIC増幅器からなることを特徴とする請求項
２に記載のシステム。 - 【請求項４】 前記マイクロ波レンズは、フィード・ア
レイの各々のアンテナ素子に対応して弱くコリメーショ
ンされたRF信号を異方向に提供し、 更に、弱く集束されたRF信号は、遠いフィールドの強力
な多重ビームを形成すべく伝播方向を変えずに増幅され
る請求項１に記載のシステム。 - 【請求項５】 前記増幅器アレイがグリッド増幅器から
なることを特徴とする請求項１に記載のシステム。 - 【請求項６】 前記グリッド増幅器が、複数の実質同一
の増幅器から成ること特徴とする請求項５に記載のシス
テム。 - 【請求項７】 複数のアンテナ素子から成るフィード・
アレイと、 前記フィード・アレイの近傍に配置され、フィード・ア
レイから発するRFエネルギーを弱く集束するマイクロ波
レンズと、 前記マイクロ波レンズを隔てて複数の実質同一の増幅器
から成る前記フィード・アレイの反対側に配置されたグ
リッド増幅器とからなることを特徴とするアクティブ多
重ビームアンテナ。 - 【請求項８】 前記マイクロ波レンズは、フィード・ア
レイの各々のアンテナ素子に対応して弱くコリメーショ
ンされたRF信号を異方向に提供し、 更に、弱く集束されたRF信号は、遠いフィールドの強力
な多重ビームを形成すべく伝播方向を変えずに増幅され
る請求項７に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/283,059 US6147656A (en) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | Active multiple beam antennas |
| US09/283059 | 1999-04-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000307326A true JP2000307326A (ja) | 2000-11-02 |
Family
ID=23084314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000047040A Pending JP2000307326A (ja) | 1999-04-01 | 2000-02-24 | アクティブ多重ビームアンテナ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6147656A (ja) |
| EP (1) | EP1041673A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000307326A (ja) |
| KR (1) | KR20010006893A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109075454A (zh) * | 2016-03-31 | 2018-12-21 | 康普技术有限责任公司 | 用在无线通信系统中的带透镜的天线 |
| CN110402521A (zh) * | 2017-01-13 | 2019-11-01 | 迈特斯因公司 | 多波束多输入多输出天线系统和方法 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1628397A (zh) * | 2002-04-05 | 2005-06-15 | 迈尔斯约翰逊公司 | 无线设备的干涉天线阵 |
| DE102007036262A1 (de) * | 2007-08-02 | 2009-02-05 | Robert Bosch Gmbh | Radarsensor für Kraftfahrzeuge |
| DE102008001467A1 (de) * | 2008-04-30 | 2009-11-05 | Robert Bosch Gmbh | Mehrstrahlradarsensor |
| US8288983B2 (en) * | 2008-07-10 | 2012-10-16 | Lockheed Martin Corporation | Optical telemetry system and method for electro-mechanical switches |
| IT1392314B1 (it) * | 2008-12-18 | 2012-02-24 | Space Engineering Spa | Antenna a lente discreta attiva aperiodica per coperture satellitari multifascio |
| US10056698B2 (en) | 2014-10-20 | 2018-08-21 | Honeywell International Inc. | Multiple beam antenna systems with embedded active transmit and receive RF modules |
| RU2642512C1 (ru) | 2016-10-01 | 2018-01-25 | Евгений Петрович Баснев | Многолучевая антенна |
| RU2623652C1 (ru) | 2016-10-01 | 2017-06-28 | Евгений Петрович Баснев | Многолучевая антенна (варианты) |
| CN107645069B (zh) * | 2017-10-09 | 2024-03-15 | 成都瑞德星无线技术有限公司 | 一种近场有源镜像聚焦天线 |
| FR3153940B1 (fr) * | 2023-10-05 | 2025-08-29 | Commissariat Energie Atomique | Antenne reconfigurable |
| FR3153939B1 (fr) * | 2023-10-05 | 2026-05-01 | Commissariat A Lenergie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Antenne reconfigurable |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3979750A (en) * | 1975-06-20 | 1976-09-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Optical pump power distribution feed |
| US4229740A (en) * | 1978-12-04 | 1980-10-21 | Raytheon Company | Radio frequency signal direction finding systems |
| US4415901A (en) * | 1981-09-21 | 1983-11-15 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Low power beam switchable antenna arrangement |
| US4689631A (en) * | 1985-05-28 | 1987-08-25 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Space amplifier |
| US5515009A (en) * | 1994-09-13 | 1996-05-07 | Rockwell International Corporation | Space-fed horn for quasi-optical spatial power combiners |
| FR2732163B1 (fr) * | 1995-03-20 | 1997-05-30 | Europ Agence Spatiale | Dispositif d'alimentation d'une antenne multisources et multifaisceaux |
| US6020848A (en) * | 1998-01-27 | 2000-02-01 | The Boeing Company | Monolithic microwave integrated circuits for use in low-cost dual polarization phased-array antennas |
-
1999
- 1999-04-01 US US09/283,059 patent/US6147656A/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-02-24 JP JP2000047040A patent/JP2000307326A/ja active Pending
- 2000-03-28 KR KR1020000015832A patent/KR20010006893A/ko not_active Withdrawn
- 2000-03-29 EP EP00302578A patent/EP1041673A3/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110402521A (zh) * | 2017-01-13 | 2019-11-01 | 迈特斯因公司 | 多波束多输入多输出天线系统和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6147656A (en) | 2000-11-14 |
| EP1041673A3 (en) | 2001-11-14 |
| KR20010006893A (ko) | 2001-01-26 |
| EP1041673A2 (en) | 2000-10-04 |
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